Pionier in der CO2 Extraktion

URACA Pumpen fördern flüssiges CO2

Seit nunmehr fünf Jahrzehnten stellt URACA Pumpen für die Förderung von flüssigem CO2 her. Als Pionier auf diesem Gebiet entwickeln wir unsere Expertise und unser Produktportfolio kontinuierlich weiter um unser Angebot lückenlos an die Leistungsspektren anzupassen, welche der Markt benötigt. So wurde dieses Jahr erstmals unsere P3-10 im Rahmen eines Entwicklungsprojekts für CO2 optimiert und auf den Markt gebracht.

Zur Anwendung von CO2:

Entgegen seines schlechten Rufes als Treibhausgas ist Kohlenstoffdioxid für manche Anwendungen ein durchaus hilfreiches Medium mit nützlichen Eigenschaften. Insbesondere in der Lebensmittel- und Labortechnik wird es zur Gewinnung von Geschmacks- oder Farbstoffen z.B. aus Lebensmitteln genutzt. Der Vorteil dieses vergleichsweise modernen Verfahrens der CO2-Extraktion gegenüber herkömmlichen Verfahren mit Lösungsmitteln liegt auf der Hand: Anstelle synthetischer Lösungsmittel wie beispielsweise dem gesundheitsschädlichem n-Hexan wird ungefährliches CO2 verwendet.

Hierbei wird zunächst flüssiges CO2 unterkühlt und der Pumpe zugeführt. Durch starke Kompression auf bis zu 1.000 bar wird das CO2 gleichzeitig erwärmt und in einen überkritischen Zustand gebracht. Unter diesen Bedingungen weist es sowohl Merkmale eines Gases als auch Merkmale von Flüssigkeiten auf und zeichnet sich vor allem aufgrund seines hervorragenden Lösungsvermögens aus. Durch seine hohe Fließfähigkeit dringt überkritisches CO2 in kleinste Poren von Lebensmitteln ein und löst beispielweise das Koffein aus Kaffeebohnen, Harze aus Hopfendolden, Nikotin aus Tabak oder Geschmacksstoffe aus Gewürzpflanzen. Durch anschließendes Entspannen und Erwärmen wird das überkritische CO2 wieder gasförmig und verflüchtigt sich restlos, wodurch lediglich das reine Extrakt übrig bleibt. Durch seine Inertheit reagiert CO2 außerdem nicht mit dem Extrakt und verfälscht nicht dessen Eigenschaften.

Die Schwierigkeit bei der Pumpentechnik ergibt sich bei dieser Anwendung aus dem Medium CO2, welches unter normalen Umgebungsbedingungen gasförmig ist und durch genaue Überwachung der Prozessparameter immer im flüssigen Zustand gehalten werden muss um die Pumpe vor Kavitation zu schützen. Außerdem kann flüssiges CO2 durch seine schlechten Schmiereigenschaften sowie seine hohe Kompressibilität nur in speziell hierfür entwickelten Pumpen prozesssicher und zuverlässig verpumpt werden. Hierfür wurde der Flüssigkeitsteil der P3-10 grundlegend umkonstruiert und verfügt nun neben schadraumoptimierten Ventilen auch über Kühlkreisläufe in der Stopfbuchse und im Ventilblock.

Unsere erste ausgelieferte P3-10 für CO2 wird in einer Pilotanlage zur Extraktion von Farb- und Geschmacksstoffen aus Tomaten eingesetzt und darf sich derzeit im Dauereinsatz bewähren.